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Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Agglomeraten und Vorrichtung
zur DurchfUhrung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstollung
von Kunststoff-Agglomeraten, wobei Kunststoff-Pulver und gegebenenfalls andere Stoffe
in einem Behälter unter gleichmässiger Erwärmung und in siner Atmosphäre gegeniiber
dem normalen Luftdruck erheblich herabgesetzten Druckes umgewälzt werden, bis das
Mischgut eine bestimmte Temperatur erreicht hat, bei welcher das Agglomerieren einsetzt,
woraufhin as körnige Agglomerat abgekühlt wird.
dieses vorfahren
wird in Mischmaschinen durchgeführt, in welchen mit hehen Drehzchlen umlaufende
Mischwerkateamßya'&'&&sd<äi<sd@s'GQSßWiyand Mischgut umwälsem,
so dass durch die entstehende Friktionswärme das Mischgut auf die für das Agglomorieren
notwendige Temperatur aufgeheist wird. Die ErwaNg<äC)eMaehgesiTd.es&@Foaoe&öohdie
Beheizung des das Mischgut enthaltenden Behälters unterstützt. Gegenstand der Erfindung
ist weiterhin eine Vorrichtung zur durchführung des vorerwähnten Verfahrens.
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Verfahron zur Herstellung von Kunststoff-Agglomeraten sind bereits
seit langem in den verschiedensten Variationen bekannt. Üblicherweise wird das in
einen Mischer eingebracht@ Kanatstoff-Pulver zusammen mit gegebenenfulls
weiteren Stoffen so lange umgewälzt, bis das Mischgut die gowUnaohte und zur Bildung
der Agglomerate notwndigo Temperatur erreicht hat, Nachdem dann das Agglomerat die
gewünschte Korngrosae besitzt, wird der Mischvorgang beendet und das Mischgut aus
dem Mischer in einen Kühlbehälter gefordert, in welohem das Agglomerat unter gleichzeitiger
KUhlung umgerührt wird, um zu verhindern, dass das gebildete Agglomerat in grossen
Klumpen zusammenbackt.
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Bei einem weiteren bekanntgewerdenen Verfahren erfolgt die Agglemeratbildung
von Anfang bis Ende im gleichen Behälter, der zunächst aufgeheizt wird und späterhin
gekühlt wird, wobei dann das Mischwerkzeug mit relativ odrig Drehzahl umläuft, um
somit nur noch als Rührwerkzeug Verwendung zu finden. Es ist auch bereits bekanntgewerden,
zum Zwecke der Abkühlung Kühlluft durch dan Mischgut hindurchzupressen, um dadurch
eine schnellere Abkühlung des Mischgutes zu erreichen und un su verhindern, dass
das Agglomerat grobkörniger wird als gewtinscht.
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Schli-selich ist ein Verfahren bekannt, bei dem die trookenen Ausgangeetoffe
während einer kurzen Zeit in einem Misohgerät bei atmosphärischem Druck vermischt
werden ; anschliessend wird ein Unterdruck hergestellt, welcher über einen Zeitraum
von 2 oder 3 Minuten aufrechterhalten wird, bis Gase und Wasserdampf im gewünschten
Masse beseitigt sind.
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In diesem Zeitraum wird ein Weichmacher in Pulverform eingebracht.
Daraufhin werden die Rotationswerkzeuge in Umlauf gesetzt und die Temperatur im
Mischbehälter wird auf diese Weise bis zum Gelierpunkt erhöht. Wenn
das
Material diesen Zustand erreicht hat, wird ein Kühlsystem eingeschaltet, um das
Material vom plastischen in den elastischen Zustand zu überführen. Zu diesem Zweck
werden Kühlgase eingeleitet. In diesem Zustand kann das Material aufgrund der schnellen
Rotationsbewegung der roter. Werkzeuge pulverisiert werden.
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Die e bekannten Verfahren weiten wesentliche Nachteile insofern auf,
als das Mischgut zunächst auf eine relativ hohe Temperatur gebracht werden muss.-Ausserdem
bereitet es nicht unbeträchtliche Schwierigkeiten, ganz bestimmte Temperaturpunkte
einzuhalten; überdies ist hierfür ein nicht unerheblicher er technischer Aufwand
notwendig.
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Weiterhin ist von Nachteil, dass durch das für die Weiterverarbeitung
notwendige Agglomerieren der Rohprodukt bei den Kunststoffen, insbesondere bei empfindlichen
Kunstatoffen eine mehr oder weniger starke Qualitätsminderung festzustellen ist.
Auch bei dem zuletzt genannten Verfahren läset sich ein unerwünschter Abbau und
eine Qualitätsverminderung nicht mit Sicherheit vermeiden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Mängel
zu vermeiden und das Verfahren so rationell wie nur mdglich zu gestalten. Gemäss
der Erfindung wird
nunmehr vorgesohlagent das eingangs genannte
Verfahren in der Weise auszugestalten, dass der Unterdrück plötzlioh aufgehobon
und gegebenenfalls das Mischgut einem Überdruck ausgesetzt wird, nachdem das Agglomerat
eine bestimmte Koragrds&e erretoht hat.
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Auf diese Weise wird erreicht, dass jede weitere Vergrt ; sserung
der Orner verhindert wird. Durch das Heraufsetzen des Druckes wird das Mischgut
plötzlich aus dem geschmolzenen wirder in einen festen Zustand liberführt, wodurch
mit Sicherheit Klumpenbildungen und ein unerwünschter Abbau, und vor allem also
eine Qualitätsverminderung vermieden werden.
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Die vorhergehende Herabsetzung des Druckes hat den Vorteil, dass der
im Behälter vorhandene Sauerstoff auf ein Mindestmass herabgesetzt wird, so dass
dessen schädlicher Einfluss auf das Mischgut erheblich verringert wird. Um diesen
Vorteil nicht zunichte werden zu lassen, erfolgt das Heraufsetzen des Druokes im
Augenblick, wo das Agglomerat die gewünschte Korngrdsse erreicht hat durch plötzliches
Einleiten von inertem Gas, wie beispielsweise Stickstoff oder gegebenenfalls Kohlendioxyd
od. dgl. in den Mischbehälter Sollte es notwendig sein, so kann aber auch in dem
Misohbehälter der Druck soweit heraufgesetzt werden, dass dioser liber dem Atmosphärendruck
liegt.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
gemäss der Erfindung besteht aus einem an sich bekannten, jedoch druckdichtverschliessbaren
Mischbehälter, der über eine Saugleitung an ein Vakuumaggregat angeschlessen ist
und der weiterhin vorzugeweise über eine Rohrleitung mit einem Druckgasreservoir
verbunden ist, aus dem zum Zwcke der Drucksteigerung im Mischbehälter Druckgas in
diesen eingeleitet werden Anhand der Figuren 1 bis 3 der Zeichnung wird das Verfahren
nach der Erfindung sowie die exfindungsgemässe Vorrichtung an einem besonders bevorzugten
Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die drei Zeichnungsfiguren zeigen die Vorriohtung
in drei versohiedenen Ansichten Wie aus den drei Figuren der Zeichnung hervorgeht,
sind auf einem Gestell 11 der Mischbehalter 12, der Sammelbehälter 13 und unter
diesem der Extruder 14 aufgebaut.
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Der Misohbehälter 12 ist ein solcher an sich bekannter und Ublicher
Bauart. Das besondere an ihm ist, dass er druckdicht verschliessbar ist, d. h. dicht
gegenüber Unterdruck und tberdruck. Um in dem Mischbehälter 12 einen Unterdruck
gewunschter Grosse zu erhalten, ist
ein Vakuumaggregat 15 auf dem
Gestell 11 angeordnet, welehe liber die Rohrleitung 16 mit dem Mischbehälter verbunden
ist. Um das im Mischbehälter 12 herreohende Vakuum plötzlich aufzuheben bzw. um
einen entsprechenden Überdruck, wenn gewünscht, im Mischbehälter 12 su erhalten,
sind druckgassammelbehälter 17 vorgesehen, die über eine Verbindungsleitung 18 mit
dem Mischbehilter 12 verbunden sind.
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Das agglomerierte Mischgut wird aus dem Misohbehälter 12 in den beheizbaren
oder auch kühlbaren Zwiaohenlagerbehälter 13 gefdrdert, aus dem es zum Zwooke der
Beschickung der kontinuierlich arbeitenden Verarbeitungsmaschine, nämlioh zur Beschickung
des Extruders 14 entnommen w wird.
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Das in den Mischbehälter 12 eingebrachte und zu agglomerierende Kunststoff-Pulver,
dem gegebenenfalls verschiedenste Stoffe, wie z. B. Weichmacher, Stabilisatoren,
Farbstoffe usw. beigegeben sind, wird, nachdem der Misohbohälter 12 druckdicht verachlossen
ist, zunichet umgewälzt, wobei der Druck anfangs langsam abgesenkt wird, um dadurch
zunächst in an sich bekannter Weise die Feuchtigkeit aus dem Mischgut zu entfernen
Sobald dies geschehen ist, kann der Druck schneller
und störker
abgesenkt werden. Es ist aber auch möglich, das Mischgut zunächst geringfügig aufzuheizen
und dann *rot mit der Absenkung des Druckes im Inneren des Mischbehälters 12 au
beginnen. In diesem Fall kann dann aie e Druckabsenkung schneller vorgenommen werden.
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Es musa aber auf jeden Fall verhindert werden, dass durch infolge
Druökabeenkung arfolgte Unterkühlung eine Kristallbildung eintritt. Ist ein bestimmter
Unterdruck erreicht und dis Tomperatur dos Mischgutes auf eine bestimmte Höhe gebracht,
bei welcher die Agglomerierung eintritt, so wird der im Mischbehälter 12 vorhandn
Unterdruck plötzlich aufgehoben, indem das Vakuumaggregat 15 abgeschaltet und inertes
Gas aus einem Sammler 17 in don Mischbehälter 12 eingelassn wird. Unter standigem
weiteren Umwalzen des Mischgutes wird dieses anschliessend aus dem Mischbehälter
12 in den Sammelbehälter 13 überführt. Der Sammelbehälter 13 kann konstruktiv den
gleichen Aufbau haben wie die gebräuchlichen Kühlmischer, in denen bisher das agglomerierte
Mischgut herabgekühlt wird.
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Im vorliegenden Fall soll aber der Sammelbehälter 13 das aus dem Mischbehälter
12 kommende Mischgut aufnehmen und auf einer bestimmten gewünschten Temperatur halten,
um es an den Extruder 14 abzugeben, so wie e dieser mit zu verarbeitendem Kunststoff-Agglomerat
beschickt
werden muss. Zweckmässigerweise ist daher der Extruder 14 mit seiner Beschickungsöffnung
unmittelbar unter dem Sammelbehälter 13 angeordnet, so dass das Mischgut aus diesem
unmittelbar durch freien Fall in den Extruder 14 golangen kann.
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Soll das Kunststoff-Agglomerat nicht unmittelbar weiter verarbeitet
werden, sondern ern gebunkert werden, so kann as aus dem Misohbohälter 12 herauskommende
Agglomerat in einem üblichen Kühlmischer heruntergekühlt werden, um dann von dort
aus in einen Sammelbunker zu golangen,